6. Талевая система. Назначение, состав, конструктивные схемы. Основные параметры и выбор кратности полиспаста.

В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции.

• служит для проведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъема и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных или других работах в скважине, а также для спуска обсадных труб.

• обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней.

В связи с изменением веса бурильной колонны при подъеме для обеспечения минимума затрат времени подъемная система должна обладать способностью изменять скорости подъема в соответствии с нагрузкой. Она также служит для удержания бурильной колонны, спущенной в скважину, в процессе бурения.

П одъемная система установки представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока, талевого (подвижного) блока, стального каната, являющегося гибкой связью между буровой лебедкой и механизмом крепления неподвижного конца каната. Кронблок устанавливается на верхней площадке буровой вышки. Подвижный конец каната крепится к барабану лебедки, а неподвижный конец — через приспособление к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг.

В настоящее время талевый блок и подъемный крюк во многих случаях объединяют в один механизм — крюкоблок.

Скорости подъема крюка (в м/с) определяются по формуле

где — частота вращения вала двигателя лебедки, об/мин; — средний диаметр навивки каната на барабан лебедки, м; — кратность оснастки талевой системы; — передаточное число трансмиссии (от вала двигателя до лебедки).

Детали и узлы талевого механизма рассчитываются на прочность по наиболее опасным нагрузкам, включающим максимальную рабочую нагрузку и собственный вес подвижных частей талевого механизма.

расчетные нагрузки составляют:

для деталей крюка

для деталей талевого блока

для деталей кронблока

Здесь Р_кр; Р_тб, Р_кб - расчетные нагрузки для деталей крюка, талевого блока и кронблока; Р_max - допускаемая нагрузка на крюке; G_шт; G_эл; G_кр; G_т.б - вес штропов, элеватора, крюка и талевого блока; G_т - вес подвижных частей талевого механизма.

От кратности оснастки зависят диаметр и длина используемого каната, кинематика и нагруженность всей подъемной части бурового комплекса, включающей талевый механизм, буровую лебедку и ее привод. С увеличением кратности оснастки уменьшаются усилия в струнах каната и пропорционально возрастает длина каната, необходимая для подъема талевого блока на заданную высоту.

7. Буровые лебедки. Исходные данные. Классификация и выбор основных параметров буровой лебедки.

Буровые лебедки относятся к главным агрегатам бурового ком­плекса, определяющим эффективность бурения. Следует учиты­вать, что они используются как при спускоподъемных операциях, так и при разбуривании забоя скважины.

К основным технологическим функциям лебедки относятся:

• поддержание заданной нагрузки на долото и подача бурильной колонны при разбуривании забоя скважины;

• наращивание колонны по мере углубления скважины;

• подъем на поверхность и спуск в скважину бурильной ко­лонны для смены долот, забойных двигателей и извлечения керна;

• спуск колонны обсадных труб при креплении скважины;

• спуск и подъем на трубах контрольно-измерительных приборов и ловильного инструмента при испытаниях и освоении скважин, ликвидации прихватов и других аварий в скважине.